如图所示.在a.b两端有直流恒压电源.输出电压恒为Uab.R2=40Ω.右端连接间距d=0.04m.板长l=10cm的两水平放置的平行金属板.板间电场视为匀强电场．闭合开关S.将质量为m=1.6×10-6kg.带电量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间．当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时.微粒恰好沿中线匀速运� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，在a、b两端有直流恒压电源，输出电压恒为U_ab，R₂=40Ω，右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场．闭合开关S，将质量为m=1.6×10^-6kg、带电量q=3.2×10^-8C的微粒以初速度v₀=0.5m/s沿两板中线水平射入板间．当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机的电流为0.5A．已知电动机内阻R₁=2Ω，取g=10m/s²．试问：
（1）输出电压为U_ab是多大？
（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？
（3）为使微粒不打在金属板上，R₂两端的电压应满足什么条件？

分析：（1）微粒恰好沿中线匀速运动，根据平衡条件列出等式，根据电路知识求出输出电压
（2）根据功率p=UI求解
（3）粒子在水平方向做匀速直线运动，求出运动时间．从粒子刚好打到上极板和下极板作为临界条件求解．

解答：解：（1）有q

=mg--------①
U₁=20V
滑动变阻器两端电压U₂=I_总R_滑--------②
I_总=I₁+I₂=1A--------③
电源电压：U=U₁+U₂=35V
（2）P_出=P_总-I²R₁--------④
=UI-I²R₁
=17W
P_电=I_总U=35W--------⑤
（3）因上极板带正电，故粒子带负电
粒子穿过板的时间t=

=0.2s---------⑥
当粒子刚从下极板穿出时：

mg-Eq

t²--------⑦
而：E=

联立解得：U₂=18V--------⑧
同理有：

Eq-mg

t²
而：E=

U′2

联立解得：U′₂=22V--------⑨
故R₂两端的电压应满足的条件是：18V＜U₂＜22V
答：（1）输出电压为U_ab是35V
（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率分别是17w和35W．
（3）为使微粒不打在金属板上，R₂两端的电压应满足条件是18V＜U₂＜22V

点评：本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电场偏转的规律及电路的相关知识，要注意带电微粒竖直向上或向下位移x小于等于

才能从板间飞出，难度适中．

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电．电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v₀，如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上．随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为e，电子所受的重力忽略不计，两板的距离为l．
（1）当板上聚集了n个射来的电子时，两板间电场的场强E多大？
（2）最多能有多少个电子到达B板？
（3）到达B板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：